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NMN和NR对不同类型DNA损伤影响的研究

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NMN和NR对不同类型DNA损伤影响的研究

作者：章云衡杭州师范大学

学位级别：硕士

目的:1.比较烟酰胺单核苷酸(nicotinamide mononucleotide,NMN)和烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)对顺铂或苯并(a)芘诱导DNA损伤的影响。2.比较NMN对顺铂和苯并(a)芘诱导DNA损伤的保护作用;比较NR对顺铂和苯并(a)芘诱导DNA损伤的保护作用。方法:NMN或NR与顺铂,NMN或NR与苯并(a)芘处理HeLa细胞,用台盼蓝染色法检测NMN和NR对DNA损伤剂处理后细胞活力。为了研究NMN和NR对DNA损伤的预防和促进修复作用,分别在DNA损伤剂处理前/后加入NMN和NR培养细胞。HeLa细胞预先用不同浓度(0、0.625、1.25、2.5、5和10 mM)的NMN或NR处理12小时后,再用顺铂或苯并(a)芘进行干预12小时;细胞先用顺铂或苯并(a)芘处理12小时,去除DNA损伤剂后再用NMN和NR干预,分别在保护剂处理0、8、16、24和32小时收集细胞。采用磷酸化H2AX免疫荧光和碱性彗星实验检测DNA损伤水平。最后测定NMN和NR对DNA损伤剂处理细胞中的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)水平和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,探讨NMN和NR在保护DNA损伤的机制。数据以平均值±标准差表示。多组数据比较采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)和/或双因素方差分析(Two-Way ANOVA)。组间两两比较采用Dunnett-t检验,以Ρ<0.05认为显著性统计学差异。结果:1.在顺铂和苯并(a)芘处理的细胞中,NMN和NR在增加细胞活力、增加细胞内NAD含量以及降低细胞中ROS水平方面无显著差异。2.在诱导DNA损伤前,NMN处理组DNA损伤水平高于NR处理组。3.在诱导DNA损伤后,同时间点的NMN和NR处理组DNA损伤水平无显著差异。4.NMN和NR预处理可以使顺铂处理组的DNA损伤水平比苯并(a)芘处理组更低。5.相比于顺铂处理组,损伤后添加NMN和NR可以更快减少苯并(a)芘处理组的DNA损伤。结论:1.在诱导DNA损伤前NR对顺铂或苯并(a)芘诱导HeLa细胞中的DNA损伤的保护作用均优于NMN,对诱导DNA损伤后的修复影响无差异。2.NMN和NR均对顺铂诱导的细胞DNA损伤有更强的保护作用,对苯并(a)芘诱导DNA损伤后的修复有更强的促进作用。3.NMN和NR增加细胞中NAD水平、减少ROS水平可能与其抗DNA损伤功能有关。

关键词：烟酰胺单核苷酸烟酰胺核糖顺铂苯并(a)芘 DNA损伤

烟酰胺核糖抵抗高脂饮食诱导心肌损伤的机制研究

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山西医科大学学报 2021年第10期52卷 1299-1304页

作者：郭艳杰文和卫锦娟王莹倪四峰马炜王长鹰陈宁西安国际医学中心医院心内科西安710075 空军军医大学航空航天医学系空军军医大学唐都医院心内科西北农林科技大学医院

目的明确烟酰胺核糖(nicotinamide riboside,NR)抑制高脂诱导心肌损伤的治疗作用及其具体机制。方法将8周龄小鼠随机分为正常饮食组(Con组)、高脂饮食组(high fat diet,HFD组)和治疗组(HFD+NR组),Con组采用常规饮食喂养,HFD组给予高脂... 详细信息

目的明确烟酰胺核糖(nicotinamide riboside,NR)抑制高脂诱导心肌损伤的治疗作用及其具体机制。方法将8周龄小鼠随机分为正常饮食组(Con组)、高脂饮食组(high fat diet,HFD组)和治疗组(HFD+NR组),Con组采用常规饮食喂养,HFD组给予高脂饮食喂养4个月。HFD+NR组给予高脂喂养4个月,在高脂喂养第3月初开始以800 mg/kg的烟酰胺核糖溶于生理盐水灌胃2个月。采用超声检测小鼠心脏左室射血分数和左室短轴缩短率。油红O染色检测心肌组织脂质含量,神经酰胺、游离脂肪酸、过氧化脂质含量检测试剂盒分别检测心肌组织神经酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量。用高脂培养基(500μmol/L palmitate棕榈酸,Pal)培养原代心肌细胞诱导高脂心肌损伤细胞模型。将大鼠乳鼠原代心肌细胞分为正常培养组(Con组)、高脂培养组(Pal组)和高脂培养+烟酰胺核糖组(Pal+NR组)。Con组使用正常培养基(DMEM高糖+10%胎牛血清+1%双抗),Pal组在Con组基础上给予500μmol/L的棕榈酸培养24 h;Pal+NR组在Pal组基础上加入2 mmol/L的烟酰胺核糖培养24 h。用Seahorse细胞能量代谢检测仪联合依托莫西检测原代心肌细胞外源性脂质相关的氧耗效率。用脂肪酸红色荧光探针(Bodipy 558/568 C12,Thermo公司)和线粒体绿色荧光探针(Mito-tracker green,Thermo公司)检测原代心肌细胞中脂肪酸和线粒体的分布。结果与Con组相比,HFD组小鼠心脏左心室射血分数和左心室短轴缩短率显著下降(P酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量显著升高(P酰胺、游离脂肪酸和过氧化脂质含量显著下降(P烟酰胺核糖可能通过促进心肌组织脂肪酸进入线粒体氧化,进一步降低心肌组织的脂肪酸及其中间代谢产物堆积,减轻高脂造成的心肌组织脂毒性,发挥其心肌保护作用。

关键词：烟酰胺核糖高脂饮食脂毒性脂肪酸氧化线粒体

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烟酰胺核糖在神经系统疾病中的研究进展

山西大同大学学报（自然科学版） 2021年第3期37卷 56-60页

作者：宋国斌席国萍王稼良袁文馨王兴闫欢山西大同大学医学院山西大同037009

烟酰胺核糖是一种天然的维生素B_(3)类营养物质,主要存在于酵母、细菌、牛奶和哺乳动物中。烟酰胺核糖具有神经保护作用,其神经保护机制包括提高机体NAD^(+)水平、抗氧化作用、保护线粒体、抗炎、增加神经营养因子分泌等,在治疗阿尔茨... 详细信息

烟酰胺核糖是一种天然的维生素B_(3)类营养物质,主要存在于酵母、细菌、牛奶和哺乳动物中。烟酰胺核糖具有神经保护作用,其神经保护机制包括提高机体NAD^(+)水平、抗氧化作用、保护线粒体、抗炎、增加神经营养因子分泌等,在治疗阿尔茨海默症、帕金森症等神经系统疾病方面具有一定的潜力。烟酰胺核糖具有良好的安全性和治疗窗口,但高剂量摄入会产生副作用。深入研究烟酰胺核糖的摄入剂量和在各种神经系统疾病中的神经保护机制,将为筛选神经系统疾病治疗药物和神经系统疾病的预防、治疗提供重要的实验基础和理论参考。

关键词：烟酰胺核糖神经系统疾病神经保护

烟酰胺核糖抑制db/db小鼠糖尿病心肌病的作用及机制研究

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现代生物医学进展 2019年第9期19卷 1644-1648页

作者：胡朗李巍唐代诗亓秉超邱继欢常盼付锋李妍空军军医大学西京医院心内科陕西西安710032 空军军医大学基础医学院生理教研室陕西西安710032 大连大学附属中山医院内分泌科辽宁大连116000

目的:探讨烟酰胺核糖(NR)对2型糖尿病小鼠心肌病的治疗作用及其机制。方法:2型糖尿病模型db/db鼠和及其严格对照小鼠db/+小鼠,将小鼠分为Con (db/+)组,DM (db/db)组,DM+NR组。采用超声测小鼠心脏功能,western-blot及免疫组化测SIRT1表... 详细信息

目的:探讨烟酰胺核糖(NR)对2型糖尿病小鼠心肌病的治疗作用及其机制。方法:2型糖尿病模型db/db鼠和及其严格对照小鼠db/+小鼠,将小鼠分为Con (db/+)组,DM (db/db)组,DM+NR组。采用超声测小鼠心脏功能,western-blot及免疫组化测SIRT1表达含量,DHE染色、MDA含量和MnSOD活性检测反映氧化应激水平。结果:与对照组相比,db/db小鼠心脏功能显著下降(LVEF:42.3±7.2vs 73.7±10.2, P<0.01;LVFS:22.1±4.2vs 42.7±6.9, P<0.01),SIRT1表达量显著下调(P<0.01)。NR喂养提高SIRT1表达量(P<0.01),并有效改善db/db小鼠心脏功能(LVEF:53.1±8.1vs 42.3±7.2, P<0.01;LVFS:33.4±6.9vs 22.1±4.2, P<0.01)。同时,NR喂养显著降低了db/db小鼠心肌组织的凋亡水平和氧化应激水平(P<0.05)。结论:NR有效改善了db/db小鼠的心功能障碍,降低了db/db小鼠的心肌凋亡水平和氧化应激水平,这些作用的发挥可能与NR增加SIRT1的表达量有关。

关键词：烟酰胺核糖糖尿病心肌病沉默调节蛋白1 凋亡氧化应激

烟酰胺核糖抑制小鼠糖尿病心肌病损伤的作用研究

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现代生物医学进展 2018年第3期18卷 423-427页

作者：吴萌吕平杨亚丽李巍尹志勇李妍第四军医大学西京医院心内科陕西西安710032 杨凌示范区医院心内科陕西杨凌712100

目的:探讨烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)在糖尿病小鼠心肌病中的保护作用及其可能机制。方法:80只20~25 g雄性昆明小鼠随机分为对照组(n=20)、对照+NR组(n=20)、DCM组(n=20)、DCM+NR组(n=20)。链脲佐菌素(STZ)对小鼠腹腔注射诱... 详细信息

目的:探讨烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)在糖尿病小鼠心肌病中的保护作用及其可能机制。方法:80只20~25 g雄性昆明小鼠随机分为对照组(n=20)、对照+NR组(n=20)、DCM组(n=20)、DCM+NR组(n=20)。链脲佐菌素(STZ)对小鼠腹腔注射诱导1型糖尿病,最后1次STZ注射完成后第5日,血糖仪检测小鼠尾静脉血葡萄糖水平,三次测量随机血糖均≥16.7 mmol/L的视为糖尿病小鼠。糖尿病小鼠继续喂养12w,小动物超声检测提示心功能减退的为DCM小鼠。从中随机选出20只,腹腔注射NR(1000 mg/kg),2次/日,连续2w,为DCM+NR组。采用小动物超声分别检测各组小鼠心功能,天狼星红染色观察各组小鼠的心肌纤维化程度,Western blot检测心肌组织Atg7、Beclin-1、P62、Sirt3的表达。结果:与DCM组相比,DCM+NR组左室射血分数[LVEF(%)]增加(P<0.01),为DCM组的2.12倍;左室短轴缩短率[LVFS(%)]增加(P<0.01),为DCM组的2.79倍;左心室收缩末期容积(LV Vol;s)降低(P<0.01),为DCM组的0.25;左心室舒张末期容积(LV Vol;d)降低(P<0.01)、为DCM组的0.66;心肌纤维化程度减少(P<0.01)、为DCM组的0.63;Atg7、Beclin-1、Sirt3表达增加(P<0.05),P62表达降低(P<0.01)。结论:NR能够减轻小鼠DCM心肌间质纤维化、改善心功能,Sirt3通路的激活可能参与了NR减轻小鼠DCM损伤的保护作用。

关键词：烟酰胺核糖糖尿病心肌病 Sirt3

烟酰胺核糖通过Sirt3-PGC-1α通路改善成年小鼠心肌细胞缺氧/复氧损伤

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心脏杂志 2017年第2期29卷 129-133页

作者：吕平胡建华纪兆乐杨亚丽吴萌尹志勇李妍第四军医大学西京医院心血管内科陕西西安710032

目的明确烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)对成年小鼠心肌细胞在缺氧/复氧(Hypoxia/Reoxygenation,H/R)条件下线粒体合成的影响及其潜在机制。方法分离成年小鼠心肌细胞后,将细胞分为(1)对照组;(2)H/R组;(3)H/R加NR组;(4)H/R加NR... 详细信息

目的明确烟酰胺核糖(Nicotinamide riboside,NR)对成年小鼠心肌细胞在缺氧/复氧(Hypoxia/Reoxygenation,H/R)条件下线粒体合成的影响及其潜在机制。方法分离成年小鼠心肌细胞后,将细胞分为(1)对照组;(2)H/R组;(3)H/R加NR组;(4)H/R加NR加过氧化物酶体增生物活化受体助激活剂(Peroxisome proliferator-activated receptor co-activator alpha,PGC)-1α小干扰RNA组(H/R+NR+PGC-1αsiRNA组)。TUNEL法、流式细胞术检测凋亡,JC-1染色检测线粒体膜电位,Western blot法检测线粒体合成相关蛋白PGC-1α、核呼吸因子(Nuclear respiratory factor,NRF)1和线粒体转录因子A(Mitochondrial transcription factor A,Tfam)的蛋白表达水平。结果与对照组相比,H/R干预后,细胞凋亡增加,线粒体膜电位降低,PGC-1α、NRF1和Tfam表达降低,加入NR后,细胞凋亡减少,线粒体膜电位增高,PGC-1α、NRF1和Tfam的蛋白表达增高,然而,干扰PGC-1α后,NR的作用减弱。结论烟酰胺核糖通过提高PGC-1α表达水平改善线粒体合成,最终减轻成年小鼠心肌细胞H/R损伤。

关键词：成年小鼠心肌细胞烟酰胺核糖线粒体合成缺氧/复氧损伤过氧化物酶体增生物活化受体助激活剂-1α

重组大肠杆菌全细胞催化合成β-烟酰胺单核苷酸

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福建农业科技 2022年第12期53卷 9-15页

作者：傅传杰全浩龙杨敏黄建忠福建师范大学生命科学学院/工业微生物发酵技术国家地方联合工程研究中心福建福州350108

β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是一种天然存在的维生素B族活性衍生物,具有改善哺乳动物生育能力和肠道功能的作用。以大肠杆菌BW25113为表达宿主,根据NCBI数据库中烟酰胺核糖激酶(NRK)的蛋白序列,同源比对分析合成不同来源的Nrk基因,筛选获得... 详细信息

β-烟酰胺单核苷酸(NMN)是一种天然存在的维生素B族活性衍生物,具有改善哺乳动物生育能力和肠道功能的作用。以大肠杆菌BW25113为表达宿主,根据NCBI数据库中烟酰胺核糖激酶(NRK)的蛋白序列,同源比对分析合成不同来源的Nrk基因,筛选获得1株高效转化烟酰胺核糖(NR)合成NMN的重组菌株NRK-Gs/BW,在含有50 mmol·L^(-1)NR和10 mmol·L^(-1)ATP体系中能够合成43 mmol·L^(-1)的NMN。进一步引入多聚磷酸激酶(PPK2)构建ATP循环系统,ATP用量降低了80%,反应体系中AMP生成量≤3 mmol·L^(-1)。最后,通过析因设计对反应体系进行优化,在50 mmol·L^(-1)NR和10 mmol·L^(-1)ATP的反应体系中,NMN产量为49.96 mmol·L^(-1),摩尔转化率达到99.96%。通过构建了含有ATP循环系统的NR合成NMN工程菌,大幅度降低了ATP的使用摩尔比,为后续的NMN生产化生产奠定了基础。

关键词： β-烟酰胺单核苷酸烟酰胺核糖大肠杆菌烟酰胺核糖激酶多聚磷酸激酶

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β-烟酰胺单核苷酸的合成研究进展

台州学院学报 2022年第6期44卷 57-63页

作者：周爱张佳丽董文兴吴英捷林思佳尹龙飞台州学院生命科学学院浙江台州318000

烟酰胺单核苷酸是辅酶I前体,是一种广泛应用于医药、日化、食品和美容等行业的补充剂。由于烟酰胺单核苷酸具有成为抗衰老药物的潜力,因此这种物质引起了人们的极大关注,具有一定的社会影响力,这为其现今乃至将来的有效生产奠定了基础... 详细信息

烟酰胺单核苷酸是辅酶I前体,是一种广泛应用于医药、日化、食品和美容等行业的补充剂。由于烟酰胺单核苷酸具有成为抗衰老药物的潜力,因此这种物质引起了人们的极大关注,具有一定的社会影响力,这为其现今乃至将来的有效生产奠定了基础。本综述对国内外已报道的β-烟酰胺单核苷酸的生产合成方法,包括化学合成和生物合成方法展开了系统地论述,并对其市场价值和应用前景进行了分析与展望,旨在为其进一步的开发和研究提供借鉴。

关键词：烟酰胺单核苷酸 NAD 烟酰胺核糖生物合成化学合成

烟酰胺核糖改善老年小鼠和老年性痴呆小鼠的认知障碍

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中国药理学与毒理学杂志 2018年第9期32卷 703-703页

作者：谢娴高艺曾敏吴明卢韵碧魏尔清张纬萍浙江大学医学院浙江杭州310058

目的研究烟酰胺核糖(NR)对老年小鼠和老年性痴呆小鼠认知障碍的影响。方法自然衰老的小鼠(15月龄起)和APP/PS1转基因老年性痴呆小鼠(AD小鼠,4月龄起),口服NR(约每天400 mg·kg-1),连续口服3个月后进行行为学检测,以开场活动和高架十字... 详细信息

目的研究烟酰胺核糖(NR)对老年小鼠和老年性痴呆小鼠认知障碍的影响。方法自然衰老的小鼠(15月龄起)和APP/PS1转基因老年性痴呆小鼠(AD小鼠,4月龄起),口服NR(约每天400 mg·kg-1),连续口服3个月后进行行为学检测,以开场活动和高架十字迷宫检测小鼠的焦虑状态,以新事物探究、Y-迷宫和恐惧记忆检测小鼠的短期记忆,以免疫荧光染色和Western蛋白质印迹方法检测小鼠脑内慢性炎症(包括星型胶质细胞和小胶质细胞的激活)和AD小鼠的Aβ沉积。结果口服NR可以改善老年小鼠和AD小鼠的学习记忆障碍,对焦虑样行为无明显影响;NR能够抑制老年小鼠星型胶质细胞的激活,抑制AD小鼠Aβ斑块的形成和星型胶质细胞向Aβ斑块的迁移。结论口服NR可以改善老年小鼠和AD小鼠的认知障碍,可用于痴呆的预防。

关键词：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸烟酰胺核糖阿尔茨海默病